JP2597219B2 - Nc研削盤 - Google Patents

Nc研削盤

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JP2597219B2
JP2597219B2 JP2169181A JP16918190A JP2597219B2 JP 2597219 B2 JP2597219 B2 JP 2597219B2 JP 2169181 A JP2169181 A JP 2169181A JP 16918190 A JP16918190 A JP 16918190A JP 2597219 B2 JP2597219 B2 JP 2597219B2
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利明 三枝
武世 下村
朋之 横山
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オ−クマ株式会社
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はNC研削盤に関する。
従来の技術 従来NC研削盤においては研削加工の外に切削加工を行
うものはなかった。また従来、研削盤の本機に組込んだ
外径定寸装置,内径定寸装置,端面定寸装置では1台の
計測器で1個所のみ測定可能であった。さらに測定範囲
を広くとって切換えユニットとの併用により何種かの径
の測定が可能であった。
発明が解決しようとする課題 工作機械はマシニングセンタのように複合加工機が巾
広い市場性を有しているが、研削盤ではこのようなもの
はなかった。また内径,外径,端面段差,真直度,端面
振れ,円筒度,内径段差,外径段差,取代,ダイヤモン
ド修正工具位置,砥石寸法等の多種類の測定を行うには
それぞれの計測器が必要であり本器にそれ等を取付ける
ことは取付空間,他の計器との干渉さらに経費等種々問
題があった。
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたもので、その目的とするところは複合機能を有
するCN研削盤と、研削加工前後に1台の計測器で製品,
工具等の多種の精度の確認のできる機内計測法を提供し
ようとするものである。
課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は、主軸のチャッ
クに把持した工作物を主軸軸線と直角方向のX軸方向の
内研位置と外研位置に位置決めされる主軸台と、主軸軸
線方向のZ軸方向に移動位置決めされるテーブルと、該
テーブル上でX軸方向に移動位置決めされるタレット砥
石台とを備え、該タレット砥石台には少なくとも回転工
具である高周波モータのビルトイン形の砥石軸と固定工
具であるバイトと検出軸方向−方向および検出軸に直角
方向+方向,−方向の三方向検出可能な計測器がタレッ
ト割出位置にそれぞれ着脱可能に設けられてなり、少な
くとも研削加工,切削加工,計測作業が可能とするもの
である。
作用 外研時には主軸台を外研位置に内研時には主軸台を内
研位置に、それぞれX軸方向の位置を選択位置決めし、
把握した工作物に対しタレット砥石台のバイトを割出し
て必要な切削加工を行い、次いで砥石軸を割出してタレ
ット刃物台をX・Z軸制御して研削加工を行う。加工前
又は終了後タレット刃物台を割出して計測器で各種の計
測を行う計測の種類は工作物の加工精度を要する各種の
ものが実行される。
実施例 以下本発明の実施例を第1図,第2図にもとづき説明
する。
NC研削盤において、ベッド1上面左端には上面にX軸
方向の平行案内面を有する主軸台下台2が固定されてお
り、その上にZ軸方向の主軸を回転可能に軸承した主軸
台3が摺動可能に載置されている。主軸の回転は研削時
に適する回転数とバイトによる切削加工が可能な回転数
が得られるものである。そして主軸台3は油圧シリンダ
装置4で内研位置,外研位置の2位置に移動される。主
軸の先端にはチャック5が嵌着されて工作物を把持し回
転が与えられるようになっている。ベッド1の主軸台3
の右側にはZ軸方向案内面にテーブル6が摺動可能に載
置され、図示しないモータ送りねじにより移動位置決め
制御される。テーブル6の上のX軸方向の平行案内面に
は砥石台下台7が摺動可能に載置されており、図示しな
いモータにより送りねじ8で移動位置決め制御される。
砥石下台7の上にタレット砥石台9が90゜の旋回割出し
位置決め可能に設けられている。このタレット砥石台9
には内外研可能または内研専用で高周波モータのビルト
イン形の砥石軸10,11が中心に対し180゜離れて設けられ
ており、砥石軸11は長軸、砥石軸10は短軸のものが取付
けられている。さらにタレット砥石台9には砥石軸に対
して90゜位置に計測装置12とその反対側に旋削用のバイ
ト13が取付けられている。
そして計測装置12は検出軸の先端にL形フイラ12aを
固着し、検出軸方向で押込み方向のマイナス側,検出軸
と直角方向のプラス側,マイナス側の3方向の変位値が
検出できるものであり、0点で出力信号を発する電気マ
イクロメータが用いられるが、計測の種類ではタッチセ
ンサを用いることもでき、市販のものを使用することが
できる。
なお、タレット砥石台には上記の他ラッピング軸,ホ
ーニング軸及び塑性加工工具等を選択取付けできること
は勿論であり、また制御軸はX軸,Z軸に限られるもので
ない。
チャック5に取付けた荒加工された工作物Wを必要に
よりバイト13を加工位置に旋回割出し主軸を切削加工の
回転に切換えテーブル6をZ軸、タレット砥石台9をX
軸制御して外径または内径または端面を切削加工する。
取付狂いが修正されたあとタレット砥石台9を割出して
砥石軸10を加工位置とし、主軸台3を流体圧シリンダ装
置4を作動して外径研削位置とし工作物の端面及び外径
の研削加工を行い、次いでタレット砥石台9をX・Z軸
制御して待避位置として旋回して砥石軸11を加工位置に
割出す。流体圧シリンダ装置4を作動して主軸台3を内
径研削位置とし、タレット砥石台9をX・Z軸制御して
内研加工を行う。次いで機上で工作物の加工精度を計測
するためにタレット砥石台9をX・Z軸制御して退避さ
せ旋回して計測器12を計測位置に割出す。
なお、チャック5の中心に、内径寸法及び厚み既知の
基準リングを取付けておき基準リング端面位置(機械原
点から距離)が既知としてフイラ12aをZ軸方向に当接
させて計測器フイラのオフセット値を演算して求めてお
く。さらに計測器12は内径計測時の計測方向切換えによ
る補正量(かづぎ量)αと外径計測時の計測方向切換え
による補正量βとを事前に測定しておくものである。
a.内径計測(第3図) タレット砥石台9をX軸制御してフイラ12aの先端側
面を工作物Wの内径に接触させ0点信号の出力時のX軸
の位置をX1、計測器を逆方向に移動させて内径の180゜
反対側でフイラを反対方向から接触させ0点信号出力時
のX軸位置をX2とし(X1−X2)+α=内径をNC装置で演
算させる。
b.外径計測(第4図) 計測器をX,Z軸制御してフイラ12a先端側面をX軸方向
から工作物の外径に接触させて0点信号の出力時のX軸
位置をX1、次いでX・Z軸制御してフイラ12aを180゜反
対側からフイラ12aを外径に接触させ0点信号出力時の
X軸位置をX2とし(X1−X2)−β=外径をNC装置で演算
させる。
c.端面段差及び端面計測(第5図) 計測器12をZ・X軸制御して外端にフイラ12aの先端
を軸方向から接触させ0点信号出力時のZ軸位置をZ1
次いで穴段にフイラ12aを接触させて0点信号出力時の
Z軸位置をZ2としZ1−Z2=段差をNC装置で演算させる。
また工作物をチャックの軸方向基準面に当接把持して
端面にフイラ12aの先端を軸方向から接触させて0点信
号出力時のZ軸位置と前記基準面位置とより工作物の取
代を算出して加工プログラムを補正する。さらに工作物
をチャックの基準面位置に当接させないで把持する場合
に同様にフイラ12aを端面に当接し0点信号出力時のZ
軸位置と目標値とのずれ量を算出して加工原点を補正す
る。
d.真円度計測(第6図) 計測器12をZ・X軸制御してフイラ12aを内径(また
は外径)に接触させ主軸,工作物を旋回して計測器12の
出力の最大値最小値を計測し(Xmax−Xmin)/2=真円度
をNC装置で演算させ半径表示とする。なおこの場合タッ
チセンサは使用できない。
e.端面振れ計測(第7図) 計測器12をX・Z軸制御してフイラ12a先端を端面に
接触させ主軸を回転して測定しZmax−Zmin=振れをNC装
置で演算させる。この場合タッチセンサは使用できな
い。
f.円筒度計測(第8図) 計測器12をZ・X軸制御して工作物の端面近くの内径
(又は外径)にフイラ12aをX軸方向からX軸の所定位
置で接触させ、出力信号値をX1、フイラ12aをX軸退避
させてZ軸の所定位置に位置決めしX軸の前記所定位置
に位置決めしてフイラ12aを接触させその時の出力をX2
として(X1−X2)/2=円筒度またはテーパ量をNC装置で
演算して半径表示とする。この場合タレット砥石台の現
在位置を確認するようにすればタッチセンサでも計測は
可能である。
g.内径段差計測(第9図) 計測器12をZ・X軸制御して大径の内径にフイラ12a
を接触0点信号出力時のX軸位置をX1、次いで小径の内
径にフイラ12aを接触0点信号出力時のX軸位置をX2
してX1−X2=段差をNC装置で演算させる。
h.外径段差計測(第10図) 計測器12をZ・X軸制御してフイラ12aを大径外径に
接触0点信号出力時のX軸位置をX1、小径の外径に接触
0点信号出力時のX軸位置をX2としX1−X2=段差をNC装
置で演算させる。
i.マスタ使用による内外径計測 主軸と同心に内外径寸法既知のマスタを取付けるか、
またはマスタ搬送装置で必要時主軸と同心に位置決めす
る。先ず計測器でこの状態にあるマスタの内または外径
寸法を計測算出する。この計測値d0に対し実際のマスタ
寸法d1との差を求めて補正量(かづぎ量)とする。次に
前述のようにして工作物の内または外径寸法を算出し、
この値に前記補正値をNC装置で内径の場合加算、外径の
場合減算させる。
j.ダイヤモンド修正工具の刃先位置の計測(第11図) 十字形フイラ12aの一腕にはダイヤモンド修正工具14
の刃先先端に接触するX軸方向の接触面12xとZ軸方向
の接触面12zを有し高硬度材質を有する測定子をダイヤ
モンド修正工具の芯高となるように付加されている。他
の2腕の測定子は前述の計測に用いる。
測定位置に測定器をX・Z軸制御してX軸方向からフ
イラ12aの接触面12xを接触させて0点信号出力時のX軸
位置X1をNC装置に記憶させる。次いでZ軸方向からフイ
ラ12aの接触面12zを接触させて0点信号出力時のZ軸位
置Z1をNC装置に記憶させる。そしてダイヤモンド修正工
具のX軸、Z軸のオフセット値を演算させる。
k.砥石位置の計測 予め概略寸法が測定され、そのデータがNCデータとし
てインプットされた砥石をX・Z軸制御して工作物内径
の研削位置手前に位置決めしX・Z軸指令寸法迄研削す
る。次いで砥石に替え計測器を割出しX・Z軸制御して
工作物内径及び長手寸法を計測し、0点信号出力時のX
・Z軸現在値をNC装置に記憶し指令値との差により砥石
オフセットを演算させて砥石原点を設定する。
その他、内外径振れ計測,端面溝計測,内径溝計測,
外径溝計測も可能であり、さらに各種の原点設定を可能
とする。そしてこれらの計測は必要に応じて加工前,加
工後に適宜行うものである。
効果 上述のように構成したので本発明は以下の効果を奏す
る。
請求項1の研削盤はバイトを付属させたので工作物取
付時の偏心量取付誤差分を切削除去することができ、研
削取代を必要最少として研削時間を短縮化することが可
能となり研削能率を向上させることができる。また主軸
台を内径位置,外径位置に位置決めできるので、タレッ
ト刃物台の位置制御距離が短くなりアイドルタイムを減
少することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の研削盤の正面図、第2図はタレット砥
石台の平面図、第3図から第11図までは各種計測状態を
示す図である。 3……主軸台、4……流体圧シリンダ装置 6……テーブル、9……タレット砥石台 10,11……砥石軸、12……計測器 13……バイト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−144941(JP,A) 特開 昭61−61744(JP,A) 実開 昭63−67005(JP,U) 実開 昭62−138562(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主軸のチャックに把持した工作物を主軸軸
    線と直角方向のX軸方向の内研位置と外研位置に位置決
    めされる主軸台と、主軸軸線方向のZ軸方向に移動位置
    決めされるテーブルと、該テーブル上でX軸方向に移動
    位置決めされるタレット砥石台とを備え、該タレット砥
    石台には少なくとも回転工具である高周波モータのビル
    トイン形の砥石軸と固定工具であるバイトと検出軸方向
    −方向および検出軸に直角方向+方向,−方向の三方向
    検出可能な計測器がタレット割出位置にそれぞれ着脱可
    能に設けられてなり、少なくとも研削加工,切削加工,
    計測作業が可能であるNC研削盤。
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